Lichtschranke Selbstbau für die Modelleisenbahn

OP (Firma: privat) #4238105
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Hallo!

Suche einen Schaltplan für eine Lichtschranke. Einsatzort wäre eine 
Modelleisenbahn. Diese Lichtschranke soll mit 12V-17V= betrieben werden. 
Da sind die Betriebsspannungen schon eingebaut. Die Lichtschranke soll 
im Schattenbahnhof eine Lok vor der Weiche melden. Super wäre wenn die 
Lichtschranke ein Relais betätigen täte. Der Kontakt soll in einer 
anderen Elektronik, die schon vorhanden ist, diesen Zustand melden. Wär 
von euch kann mir da helfen?

Danke und Gruß Alex
Gast #4238475
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Ideen sicher. Das ist m Prinzip eine sehr simple Aufgabe. Jedoch halte 
ich wenig von handskitzen. Man sollte das konkret mit der vorhandenen HW 
unter den später im Einsatzt herrschenden Befingungen testen. Oder was 
fertiges Kaufen. Am besten ist jemanden in der Nähe zu finden der sich 
auskennt. Kommst Du aus dem Bereich Köln-Bonn?
#4238498
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Alexander M. schrieb:
> Suche einen Schaltplan für eine Lichtschranke.

Nun, es gibt unterschiedliche Anforderungen.

Man könnte meinen, im Schattenbahnhof gibt es kein Licht, also stört 
Streulicht nicht.

Ich denke aber, man sollte trotzdem streulichtresistente Lichtschranken 
aufbauen.

Dann kann eine Lichtschranke nur ganz schmal sein (erkennt nur ein Rad, 
problemlos mit Schlitzlichtschranke aufbaubar und recht 
störlichreistent) oder breit (die ganze Schiene in Lokhöhe, 
störlichtproblematisch) oder eine Reflexlichtschranke (strahlt die Lok 
von unten an wo ein weisses Papieretikette sitzt.

Ein mal wird eine Unterbrechung gemessen, das andere mal eine 
Reflektion.

Es gäbe auch Alternativen: Magnet am Zug und Reedschalter, 
durchgeschnittenes Kontaktgleis.

Hier eine Schaltung einer einfachen störlichtimmunen 
lichtschrankenschaltung mit einem Ausgang
1
                                                  +----+
2
  +---+--+----------------+------+--+----+-----+--|7805|--+--|<|-- +18V
3
  |   |  |                |      |  |    |     |  +----+  | 1N4004
4
  |  4k7 |           +----+---+ 1M 220R  |     |    |     |
5
 E|   |  |           |    4   |  |  |    |     |    |     |
6
  >|--+--(--4k7---+--|5      1|--+  |  Relais  |    |     |
7
  |BC307 |       10k |LM/NE567|  |  |A   |     |    |     |
8
  |      |        +--|6       |  | LED   |     |    |     |
9
  |      |        |  |        |  |  |    |     |    |    47uF
10
 100R 10kPoti-22n-(--|3 2  7 8|--(--+----+-|>|-+    |     |
11
  |      |        |  +--+--+--+  |             |    |     |
12
 A|     C|        |     |  |     |           100nF  |     |
13
 LED=PhotoTrans  22n   2u2 |    4u7            |    |     |
14
  |      |        |     |  |     |             |    |     |
15
  +------+--------+-----+--+-----+-------------+----+-----+------ Masse
Wie man sieht nicht ganz so primitiv wie die nicht-störlichtfeste vom 
http://www.h0-modellbahnforum.de/, dafür störsicher mit Spannungsregler.
#4238504
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Alexander M. schrieb:
> Hallo!
>
> Ok. Dies ist dann eh besser. Hat dann jemand von euch eine Idee für eine
> Lichtschranke damit es mit dieser Platine funktioniert?
>

So eine Lichtschranke ist vom Prinzip her eine ganz einfache Sache. Sie 
besteht aus einer Lichtquelle (zb einer Led) und einem 
lichtempfindlichen Bauteil (zb Phototransistor)

Fuer eine Led brauchst du noch einen Vorwiderstand, der zu deiner 
Versorgungsspannung passt. So wie die Platine aufgebaut ist, kannst du 
den Phototransistor direkt an die Eingaenge haengen. Entsprechende 
Pullup sind da schon verbaut. Schaltet der Phototransistor durch, weil 
Licht auf ihn faellt, dann zieht er den Eingang auf Masse. Der 
Phototransistor wird also zwischen Eingang und Masse geschaltet.

Um Betriebssicherheit zu erreichen, wird es vernuenftig sein, sowohl Led 
als auch Phototransistor in Roehrchen zu verbauen, die aufeinander 
ausgerichtet sind
#4238561
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Karl H. schrieb:
> Entsprechende
> Pullup sind da schon verbaut.

Bin ich mir nicht sicher ^^

Die PullUps sind am Ausgang des Optokopplers. Der Eingang hat nur einen 
Vorwiderstand für die LED (1k).

Was ich allerdings nicht gefunden habe, ist der benötigte 
Eingangsstrom.
Also: reicht das jetzt den Eingang mit zusätzlichem Pullup von der (noch 
zu bastelnden) Lichtschranke nach Masse zu schalten. Oder sollte man da 
lieber eine Push-Pull-Stufe verwenden?
#4238620
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Ralf G. schrieb:
> Karl H. schrieb:
>> Entsprechende
>> Pullup sind da schon verbaut.
>
> Bin ich mir nicht sicher ^^

Oops du hast recht.
Hab auf meinem kleinen Bildschirm (Tablet) die Eingänge mit den 
Ausgängen verwechselt.

> Was ich allerdings nicht gefunden habe, ist der _benötigte_
> Eingangsstrom.

Na ja.
zum einen gibts zu diesem Optokoppler sicherlich ein Datenblatt aus dem 
man das entnehmen kann.
Zum anderen wird eine 08/15 LED mit einem Strom von 15 bis 20mA 
angetrieben.
Eher auf der kleinen Seite bleiben, dann kann da erst mal nicht viel 
schief gehen. Im schlimmsten Fall schaltet der Optokoppler nicht.

> Also: reicht das jetzt den Eingang mit zusätzlichem Pullup von der (noch
> zu bastelnden) Lichtschranke nach Masse zu schalten.

reicht.
Den Pullup so bemessen, dass er als Vorwiderstand für die LED im 
Optokoppler dient.
#4238629
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Michael B. schrieb:
> Hier eine Schaltung einer einfachen störlichtimmunen
> lichtschrankenschaltung mit einem Ausgang

Und hier das gleiche nochmal, so dass man's lesen kann ;-)
http://www.trigonal.de/sel/moba_02.htm

Sender und Empfänger müssen nicht in einem Gehäuse sein. (Den CNY70 
finde ich persönlich sowieso nicht geeignet, besser SFH9201/ SFH9202) 
Oder getrennt aufbauen, ungefähr so: IRL81A + LPT80A
#4238631
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Karl H. schrieb:

>> Also: reicht das jetzt den Eingang mit zusätzlichem Pullup von der (noch
>> zu bastelnden) Lichtschranke nach Masse zu schalten.
>
> reicht.
> Den Pullup so bemessen, dass er als Vorwiderstand für die LED im
> Optokoppler dient.

Quatsch:
An den Eingängen sind schon 1K Widerstände verbaut.

D.h. du schaltest den Phototransistor zwischen Vcc und Eingang.
#4238651
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Karl H. schrieb:
> Na ja.
> zum einen gibts zu diesem Optokoppler sicherlich ein Datenblatt aus dem
> man das entnehmen kann.

Nur Optokoppler reich ja nicht. IR-LED (im Optokoppler) mit 1k 
Vorwiderstand ist schon verbaut -> je nach Modellbahnbetriebsspannung 
(12-17V) 10..15mA.

Wie weit muss|kann man jetzt noch den 'Vorwiderstand'(*) erhöhen, damit 
die nachfolgende Auswertelektronik das noch mitbekommt?

(*) Ralf G. schrieb:
> Eingang mit zusätzlichem Pullup

Edit:
Sehe ich gerade (zu lange geschrieben):

Karl H. schrieb:
> D.h. du schaltest den Phototransistor zwischen Vcc und Eingang.

Müsste reichen, für eine einfache Lichtschranke
#4238659
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Ralf G. schrieb:

> Müsste reichen, für eine einfache Lichtschranke

Ich denke schon.
In einem Schattenbahnhof ist es optisch vertretbar, LED bzw. 
Phototransistor jeweils in ein passendes Messingröhrchen zu stecken, so 
dass der Transistor ausschliesslich die LED und sonst nichts 'sieht'. 
Zudem ist ständig wechselndes Fremdlicht in einem Schattenbahnhof dann 
auch nicht so häufig und die zu überbrückende Strecke dann so gross auch 
wieder nicht. Ich würds wahrscheinlich sogar erst einfach mal ohne 
'bauliche Massnahmen' ausprobieren.

Auf freier Strecke mag das anders aussehen, so dass man hier auf 
Frequenzfilterung setzen wird.

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